金屬熱處理中的缺陷控制
一,氫脆
當在富氫氣氛中加熱時,高強度鋼的塑性和韌性降低的現象稱為氫脆。熱處理加工廠家可(ke)以通過除氫(qing)處理(例如回火(huo),時效等)消除氫(qing)脆,使用真空,低氫(qing)氣氛(fen)或惰(duo)性氣氛(fen)加熱可(ke)以避免氫(qing)脆。
過熱(re)。如果加(jia)熱(re)溫度(du)過高(gao),不僅奧氏體晶(jing)粒變(bian)粗,而且(qie)晶(jing)界會局部氧化或(huo)熔化,這會削(xue)弱晶(jing)界,這稱(cheng)為過燒。過度(du)燃燒后,鋼的性能會嚴(yan)重(zhong)惡化,并且(qie)在淬(cui)火過程中會形(xing)成(cheng)裂紋。燒傷(shang)的組織(zhi)無法回收(shou),只(zhi)能報廢。因此(ci),在工作期間應避免過熱(re)。
脫碳和氧化。
當鋼被加(jia)熱(re)時,表面層(ceng)上的(de)碳與介質(或大氣)中(zhong)的(de)氧氣,氫氣,二氧化(hua)碳和水蒸(zheng)氣反應,這降(jiang)(jiang)低(di)了(le)表面層(ceng)上的(de)碳濃度(du)(du),這稱為(wei)脫(tuo)碳。淬火后(hou)的(de)淬火鋼的(de)表面硬度(du)(du),疲勞強度(du)(du)和耐性(xing)磨(mo)蝕性(xing)降(jiang)(jiang)低(di),在表面形成(cheng)的(de)殘留拉伸應力容易在表面形成(cheng)網狀(zhuang)裂紋。
在加熱過程中(zhong),鋼表(biao)面層上的(de)鐵(tie)和合(he)金以(yi)及(ji)元素與介質(zhi)(或大氣)中(zhong)的(de)氧(yang)(yang)氣,二氧(yang)(yang)化碳(tan),水蒸氣等反應(ying)形成氧(yang)(yang)化膜的(de)現(xian)象稱(cheng)為氧(yang)(yang)化。高溫(wen)(通常高于(yu)570度(du))后,工件(jian)的(de)尺(chi)寸精度(du)和表(biao)面亮(liang)度(du)會降(jiang)低,并(bing)且氧(yang)(yang)化膜淬透(tou)性差的(de)鋼制零件(jian)容易軟化。
防(fang)止(zhi)氧化(hua)和減少脫碳的(de)措施包括:在工件(jian)表面上進行涂層,用不銹鋼箔(bo)包裝密(mi)封(feng)加(jia)熱,用鹽浴爐加(jia)熱,在保護性氣(qi)氛(例如(ru)純(chun)化(hua)的(de)惰性氣(qi)體)中加(jia)熱,控制碳在其中的(de)碳勢。爐和火焰燃燒爐(減少爐內氣(qi)體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處理(li)過程中的(de)過熱最(zui)有可能(neng)導(dao)致(zhi)(zhi)奧氏體晶粒粗大化,這將(jiang)導(dao)致(zhi)(zhi)零件的(de)機(ji)械性能(neng)下降。
1.一般過(guo)(guo)熱(re):如果加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)過(guo)(guo)高(gao)或高(gao)溫(wen)下的保持時間過(guo)(guo)長,則奧(ao)氏體(ti)晶粒的粗大化稱為過(guo)(guo)熱(re)。粗奧(ao)氏體(ti)晶粒會降低鋼的強度(du)和韌性(xing)(xing),增加(jia)(jia)脆(cui)性(xing)(xing)轉(zhuan)變溫(wen)度(du),并增加(jia)(jia)淬火(huo)過(guo)(guo)程中的變形和開裂趨勢(shi)。過(guo)(guo)熱(re)的原(yuan)因(yin)是(shi)爐膛溫(wen)度(du)儀表失控或混合(he)(通常是(shi)由過(guo)(guo)程引起的)。退火(huo),正(zheng)火(huo)或多次高(gao)溫(wen)回火(huo)后,可以(yi)在正(zheng)常條(tiao)件下對過(guo)(guo)熱(re)結構(gou)進(jin)行再奧(ao)氏體(ti)化以(yi)細化晶粒。
2.斷(duan)裂遺傳:對具有過熱(re)組織的(de)鋼(gang)進行(xing)再加熱(re)和淬火后,盡管可以細化奧(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)(jing)粒(li),但(dan)有時仍會出(chu)現(xian)粗大的(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)斷(duan)裂。骨(gu)折遺傳的(de)產生有許多理論爭議。通(tong)常認為(wei),由于高的(de)加熱(re)溫度,諸如MnS的(de)夾雜物溶解在(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)中并在(zai)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)界(jie)面處富集(ji),并且(qie)當冷卻時這些(xie)夾雜物將沿著晶(jing)(jing)(jing)體(ti)界(jie)面沉淀(dian)。受到沖擊(ji)時,很容易(yi)沿粗奧(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)斷(duan)裂。
3.粗組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)遺(yi)(yi)傳(chuan)學(xue):當對具有粗馬氏體,貝氏體和(he)威氏體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)奧氏體鋼零件重新進行(xing)奧氏體化時,將它們緩慢加熱至(zhi)常規淬火(huo)溫度,甚至(zhi)更低的(de)奧氏體晶體。谷物(wu)仍然很粗糙,這(zhe)種現象稱為組(zu)織(zhi)(zhi)遺(yi)(yi)傳(chuan)。為了消除(chu)粗組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)遺(yi)(yi)傳(chuan)力,可以(yi)使用中間退(tui)火(huo)或多(duo)次高溫回火(huo)。